一种生物标记物的荧光传感系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物标记物的荧光传感系统，包括用于发出激光光线的光源系统；一端和光源系统连接，用于接收传输激光光线的传输光纤；波导元件，波导元件包括透光端，其中波导元件的输入端和传输光纤相连接，并可将激光光线传输至透光端；用于承载带有荧光标记的待测样品的微流控芯片，透光端和微流控芯片相连接，当激光光线通过透光端照射至微流控芯片上的待测样品时，激光光线激发荧光标记产生的荧光光线可传输至波导元件的输出端；和波导元件的输出端相连接的感光系统。本申请中采用光纤化的光学波导器件，实现生物标记物的荧光检测，无需进行自由空间中的光路调整，在很大程度上降低了生物标记物的观察研究的难度。度上降低了生物标记物的观察研究的难度。度上降低了生物标记物的观察研究的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种生物标记物的荧光传感系统


[0001]本专利技术涉及生物研究
，特别是涉及一种生物标记物的荧光传感系统。

技术介绍

[0002]CTDNA、外泌体等新型癌症生物标志物检测在肿瘤发生、转移、耐药性以及免疫等过程中发挥重要作用，标志物的高灵敏度、多参量检测对实现肿瘤早期诊断、进行肿瘤分期、疗效评估、复发检测及预后判断均有重要意义。结合生物酶联免疫和荧光标记发光的光学生物传感技术具有灵敏度高和特异性强的特点，满足癌症标志物的检测需求。
[0003]但是目前基于荧光检测的传感检测系统，需要采用激光照射荧光染料分子使得荧光染料分子被激发产生荧光，再沿着荧光的射出方向设置各种不同的光学元件，最终实现对荧光光线的采集和分析。整个光路对自由空间的空间大小以及光学元件的设置位置精度等都存在较高的要求，不利于生物标记物的生物研究的进行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种生物标记物的荧光传感系统，采用光纤化的传感系统，解决了实验研究中对自由空间光路的高要求的问题，降低了生物标记物研究的难度。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种生物标记物的荧光传感系统，包括：
[0006]用于发出激光光线的光源系统；
[0007]一端和所述光源系统连接，用于接收传输所述激光光线的传输光纤；
[0008]波导元件，所述波导元件包括光纤输入端、光纤输出端以及和所述光纤输入端、所述光纤输出端相连接的透光端，其中所述光纤输入端用于传输所述传输光纤传输的激光光线；<br/>[0009]用于承载带有荧光染料的待测样品的微流控芯片，其中，所述透光端贴合设置于所述微流控芯片表面，且当所述激光光线通过所述光纤输入端传输至所述透光端，并通过所述透光端透射至所述微流控芯片上的待测样品时，所述激光光线激发所述荧光染料产生的荧光光线通过所述透光端传输至所述光纤输出端；
[0010]和所述光纤输出端相连接，用于对所述光纤输出端输出的光线成像的感光系统。
[0011]在一种可选地的实施例中，所述光纤输出端的端面面积大于所述透光端的面积。
[0012]在一种可选地的实施例中，所述波导元件为2*2型的光纤耦合器从束腰区截断且包含有两个输入端口的半光纤耦合器，其中，两个所述输入端口分别为所述光纤输入端和所述光纤输出端，所述光纤耦合器被截断的束腰区为所述波导元件的透光端。
[0013]在一种可选地的实施例中，所述束腰区被截断的端面为具有微孔或表面改性结构的表面。
[0014]在一种可选地的实施例中，所述波导元件的数量为多个，各个所述波导元件的透光端在所述微流控芯片上呈面阵列分布。
[0015]在一种可选地的实施例中，所述微流控芯片上设置有带有插孔的夹具，所述夹具
上的插孔在所述微流控芯片表面呈阵列分布，且所述插孔的形状和所述透光端的形状相配合。
[0016]在一种可选地的实施例中，在各个所述光纤输出端和所述感光系统之间还设置有包含有多个光纤解波分复用器的光纤解波分复用器阵列。
[0017]在一种可选地的实施例中，所述感光系统包括用于和所述光纤解波分复用器阵列的各个输出端相连接的光纤板、和所述光纤板平行设置的感光传感器以及和所述感光传感器相连接的处理器。
[0018]在一种可选地的实施例中，所述感光传感器可以为EMCCD或SCMOS相机中的感光芯片。
[0019]在一种可选地的实施例中，所述传输光纤和所述波导元件之间还设置有光纤分束器；所述光纤分束器用于将所述光源系统经过所述传输光纤传输的激光光线分成多束激光光线，分别进入各个所述波导元件的光纤输入端。
[0020]本专利技术所提供的生物标记物的荧光传感系统，包括用于发出激光光线的光源系统；一端和光源系统连接，用于接收传输激光光线的传输光纤；波导元件，波导元件包括光纤输入端、光纤输出端以及和光纤输入端、光纤输出端相连接的透光端，其中光纤输入端用于传输传输光纤传输的激光光线；用于承载带有荧光染料的待测样品的微流控芯片，其中，透光端的端面贴合设置于微流控芯片表面，且当激光光线通过光纤输入端传输至透光端，并通过透光端透射至微流控芯片上的待测样品时，激光光线激发荧光染料产生的荧光光线通过透光端传输至光纤输出端；和光纤输出端相连接，用于对光纤输出端输出的光线成像的感光系统。
[0021]本申请中提供的生物标记物的荧光传感系统中，光源系统和波导元件之间的激光光线通过光纤连接，使得光源系统和波导元件之间的光路无需经过自由空间，进而对光路的空间要求也就更低；而波导元件和感光系统之间可以直接根据连接端口相连接，从而使得整个光路无需经过自由空间。因为本申请中的生物标记物的荧光传感系统中整个光路是直接在各个光学元件中传输的，对各个部件之间的相对位置设置不存在特殊要求，那么在实际应用过程中对空间要求也就更低，有利于生物标记物的荧光检测研究实验的进行。
附图说明
[0022]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本申请实施例提供的生物标记物的荧光传感系统的结构示意图；
[0024]图2a为完整的2*2光纤耦合器的光路传播示意图；
[0025]图2b为本申请实施例提供的半光纤耦合器的光路示意图；
[0026]图3是本申请实施例提供的波导元件的另一结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的一种微流控芯片的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]如图1所示，图1为本申请实施例提供的生物标记物的荧光传感系统的结构示意图，该系统包括：
[0030]用于发出激光光线的光源系统1；
[0031]一端和光源系统1连接，用于接收传输激光光线的传输光纤2；
[0032]波导元件4，波导元件4包括光纤输入端、光纤输出端以及和光纤输入端、光纤输出端相连接的透光端，其中所述光纤输入端用于接受所述传输光纤2传输的激光光线；
[0033]用于承载带有荧光染料的待测样品的微流控芯片5，其中，透光端的端面贴合设置于所述微流控芯片5表面，且当激光光线通过光纤输入端传输至透光端，并通过透光端的端面透射至微流控芯片5上的待测样品时，激光光线激发荧光染料产生的荧光光线通过透光端传输至光纤输出端；
[0034]和光纤输出端相连接，用于对光纤输出端输出的光线成像的感光系统7。
[0035]如图1所示，本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物标记物的荧光传感系统，其特征在于，包括：用于发出激光光线的光源系统；一端和所述光源系统连接，用于接收传输所述激光光线的传输光纤；波导元件，所述波导元件包括光纤输入端、光纤输出端以及和所述光纤输入端、所述光纤输出端相连接的透光端，其中所述光纤输入端用于传输所述传输光纤传输的激光光线；用于承载带有荧光染料的待测样品的微流控芯片，其中，所述透光端的端面贴合设置于所述微流控芯片表面，且当所述激光光线通过所述光纤输入端传输至所述透光端，并通过所述透光端透射至所述微流控芯片上的待测样品时，所述激光光线激发所述荧光染料产生的荧光光线通过所述透光端传输至所述光纤输出端；和所述光纤输出端相连接，用于对所述光纤输出端输出的光线成像的感光系统。2.如权利要求1所述的生物标记物的荧光传感系统，其特征在于，所述光纤输出端的端面面积大于所述透光端的端面面积。3.如权利要求2所述的生物标记物的荧光传感系统，其特征在于，所述波导元件为2*2型的光纤耦合器从束腰区截断且包含有两个输入端口的半光纤耦合器，其中，两个所述输入端口分别为所述光纤输入端和所述光纤输出端，所述光纤耦合器被截断的束腰区为所述波导元件的透光端。4.如权利要求2所述的生物标记物的荧光传感系统，其特征在于，所述束腰区被截断的端面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴一辉，王越，周文超，刘永顺，贾平，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：